反硝化型甲烷厭氧氧化的研究進(jìn)展

【摘要】：反硝化型甲烷厭氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)即甲烷厭氧氧化耦合反硝化,是指在厭氧條件下以甲烷作為電子供體,NO2-/NO3-作為電子受體的反硝化過(guò)程。甲烷是一種溫室氣體,其引起的溫室效應(yīng)是等物質(zhì)量CO2的20~30倍。DAMO過(guò)程利用甲烷代替常規(guī)碳源進(jìn)行脫氮,有利于減少溫室效應(yīng),并改善氮循環(huán)。研究發(fā)現(xiàn),Candidatus Methylomirabilis oxyfera細(xì)菌和Candidatus Methanoperedens nitroreducens古菌是參與DAMO過(guò)程的2類主要功能微生物,前者通過(guò)內(nèi)部好氧機(jī)制耦合亞硝酸鹽還原與甲烷的厭氧氧化,后者則通過(guò)逆向產(chǎn)甲烷途徑耦合硝酸鹽還原與甲烷的厭氧氧化。本文詳細(xì)闡述了M.oxyfera細(xì)菌和M.nitroreducens古菌細(xì)胞內(nèi)代謝途徑,著重總結(jié)了甲烷、NO2-/NO3-、反應(yīng)器構(gòu)型、溫度等因素對(duì)DAMO性能的影響。并對(duì)DAMO實(shí)際應(yīng)用方面的研究現(xiàn)狀做了調(diào)研。在DAMO功能微生物作用機(jī)制、快速富集及影響因素的進(jìn)一步深入研究的基礎(chǔ)上,推進(jìn)DAMO污水脫氮工藝的應(yīng)用是未來(lái)的主要研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。 【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院;清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 污水脫氮 功能微生物富集 反硝化速率 影響因素
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(21221004)資助
【分類號(hào)】：X703
【正文快照】： 甲烷是一種重要的溫室氣體,其引起的溫室效應(yīng)是等物質(zhì)量CO2的20~30倍(Cicerone et al.,1988),對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)率約占20%(Knittel etal.,2009)。有關(guān)甲烷的控制研究一直是關(guān)注的熱點(diǎn)。多年來(lái),人們普遍認(rèn)為甲烷的消耗是在有氧的條件下進(jìn)行的。至今發(fā)現(xiàn)的甲烷好氧氧化菌已有100

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